C++/MFC/ATL 线程安全字符串读/写

Posted 2023-03-29

【中文标题】C++/MFC/ATL 线程安全字符串读/写

【英文标题】：C++/MFC/ATL Thread-Safe String read/write

【发布时间】：2015-09-05 23:33:05

【问题描述】：

我有一个启动线程的 MFC 类，线程需要修改主类的 CString 成员。

我讨厌互斥锁，所以必须有一种更简单的方法来做到这一点。

我正在考虑使用 boost.org 库或 atl::atomic 或 shared_ptr 变量。

读写字符串和线程安全的最佳方法是什么？

class MyClass

   public:
      void        MyClass();
      static UINT MyThread(LPVOID pArg);
      CString     m_strInfo;
;

void MyClass::MyClass()

    AfxBeginThread(MyThread, this);
    CString strTmp=m_strInfo; // this may cause crash


UINT MyClass::MyThread(LPVOID pArg)

     MyClass pClass=(MyClass*)pArd;
     pClass->m_strInfo=_T("New Value"); // non thread-safe change

根据 MSDN shared_ptr 自动工作 https://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb982026.aspx

那么这是一个更好的方法吗？

#include <memory>
class MyClass

   public:
      void        MyClass();
      static UINT MyThread(LPVOID pArg);
      std::shared_ptr<CString>    m_strInfo;  // ********
;

void MyClass::MyClass()

    AfxBeginThread(MyThread, this);
    CString strTmp=m_strInfo; // this may cause crash


UINT MyClass::MyThread(LPVOID pArg)

     MyClass pClass=(MyClass*)pArd;
     shared_ptr<CString> newValue(new CString());

     newValue->SetString(_T("New Value"));
     pClass->m_strInfo=newValue; // thread-safe change?

【问题讨论】：

使用 RAII 管理锁生命周期的关键部分。

【参考方案1】：

您可以实现某种无锁方式来实现这一点，但这取决于您如何使用 MyClass 和您的线程。如果您的线程正在处理一些数据，并且在处理完之后，它需要更新 MyClass，然后考虑将您的字符串数据放在其他一些类中。：

struct StringData 
    CString     m_strInfo;
;

然后在你的 MyClass 中：

class MyClass

   public:
      void        MyClass();
      static UINT MyThread(LPVOID pArg);
      StringData*     m_pstrData;
      StringData*     m_pstrDataForThreads;
;

现在，想法是在您的 ie 中。主线程代码你使用m_pstrData，但是你需要使用原子来存储指向它的本地指针。：

void MyClass::MyClass()

    AfxBeginThread(MyThread, this);

    StringData*  m_pstrDataTemp = ATOMIC_READ(m_pstrData);
    if ( m_pstrDataTemp )
        CString strTmp=m_pstrDataTemp->m_strInfo; // this may NOT cause crash

一旦你的线程处理完数据，并且想要更新字符串，你将自动分配m_pstrDataForThreads 到m_pstrData，并分配新的m_pstrDataForThreads，

问题在于如何安全地删除m_pstrData，我想你可以在这里使用std::shared_ptr。

最后它看起来有点复杂，而且 IMO 并不真正值得付出努力，至少很难判断这是否真的是线程安全的，以及代码何时会变得更加复杂 - 它仍然是线程安全的。这也是针对单个工作线程的情况，你说你有多个线程。这就是为什么临界区是一个起点，如果它太慢，那么考虑使用无锁的方法。

顺便说一句。根据字符串数据的更新频率，您还可以考虑使用PostMessage 将指向新字符串的指针安全地传递给主线程。

[编辑]

ATOMIC_MACRO 不存在，它只是一个占位符，使其可以编译使用，即。 c++11 atomics，示例如下：

#include <atomic>
...
std::atomic<uint64_t> sharedValue(0);
sharedValue.store(123, std::memory_order_relaxed);          // atomically store
uint64_t ret = sharedValue.load(std::memory_order_relaxed); // atomically read
std::cout << ret;

【讨论】：

我有 6 个线程，从 OnInitDialog 开始，然后当它们完成时，值会显示在对话框中。

但是你觉得 shared_ptr 怎么样？

shared_ptr 看起来不错，无论如何我都会在您的情况下使用 PostMessage，这是示例：***.com/questions/10719902/…

你说得对，我认为 PostMessage 最好用新值更新 UI，否则主类将不知道线程何时完成并更新 UI。

ATOMIC_READ 宏不存在

【参考方案2】：

我会使用更简单的方法，用 SetStrInfo 保护变量：

void SetStrInfo(const CString& str)

    [Lock-here]
    m_strInfo = str;
    [Unlock-here]

对于锁定和解锁，我们可以使用CCriticalSection（类成员），或者将其包裹在CSingleLock RAII 周围。出于性能原因，我们也可以使用slim-reader writer locks（使用 RAII 包装 - 编写一个简单的类）。我们还可以使用更新的 C++ 技术来锁定/解锁 RAII。

称我为老派，但对我来说，std 命名空间有一组复杂的选项 - 并不适合所有人，也不适合所有人。